JP2000356758A - 光学装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は超解像された集光スポットからサイ
ドローブの成分を除去可能な光学装置を提供する事を目
的とする。 【解決手段】 コヒーレント光と該コヒーレント光を集
光する集光レンズを備えた光学装置において、該コヒー
レント光をθ度方向及びほぼ（θ−９０）度方向の直線
偏光に変換して出射する部位とから構成される旋光光学
素子を設置し、該θ度方向の直線偏光に変換して出射す
る部位は該集光レンズにより利用される該コヒーレント
光の有効光束中の光軸を中心としたほぼ円形領域もしく
はほぼ長方形領域に機能し、該旋光光学素子を出射した
光束を検波する直線偏光検波素子を設置した事を特徴と
する。
ドローブの成分を除去可能な光学装置を提供する事を目
的とする。 【解決手段】 コヒーレント光と該コヒーレント光を集
光する集光レンズを備えた光学装置において、該コヒー
レント光をθ度方向及びほぼ（θ−９０）度方向の直線
偏光に変換して出射する部位とから構成される旋光光学
素子を設置し、該θ度方向の直線偏光に変換して出射す
る部位は該集光レンズにより利用される該コヒーレント
光の有効光束中の光軸を中心としたほぼ円形領域もしく
はほぼ長方形領域に機能し、該旋光光学素子を出射した
光束を検波する直線偏光検波素子を設置した事を特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は収差の良く補正され
た光学系の理論解像限界付近の解像度を更に向上させる
超解像光学技術に関する。さらには超解像特有のサイド
ローブを除去する技術に関する。
た光学系の理論解像限界付近の解像度を更に向上させる
超解像光学技術に関する。さらには超解像特有のサイド
ローブを除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の理解を容易にするため、光学
系の理論解像限界について簡単に説明する。幾何光学的
にほぼ無収差で設計された光学系においては点像は無限
小のスポットで結像されるが、実際は光の波動性による
回折の影響でスポットは有限の広がりを持つ。この時、
結像もしくは集光に寄与する光学系の開口数をＮＡとす
ると、スポットの広がりの物理的定義はｋ×λ÷ＮＡで
表される。ここでλは光の波長、ｋは光学系に定まる定
数で普通は１から２前後の値をとる。ＮＡは一般的には
光学系の有効入射瞳直径Ｄ（普通は有効光束直径）と焦
点距離ｆの比であるＤ／ｆに比例する。
系の理論解像限界について簡単に説明する。幾何光学的
にほぼ無収差で設計された光学系においては点像は無限
小のスポットで結像されるが、実際は光の波動性による
回折の影響でスポットは有限の広がりを持つ。この時、
結像もしくは集光に寄与する光学系の開口数をＮＡとす
ると、スポットの広がりの物理的定義はｋ×λ÷ＮＡで
表される。ここでλは光の波長、ｋは光学系に定まる定
数で普通は１から２前後の値をとる。ＮＡは一般的には
光学系の有効入射瞳直径Ｄ（普通は有効光束直径）と焦
点距離ｆの比であるＤ／ｆに比例する。
【０００３】先の式から明らかなように、光学系の理論
解像度を向上させるためには、より短波長の光を用いる
か、ＮＡを大きくすればよい。しかしながら一般に短波
長の光源は実現しにくく、コストも高くなる。特に本技
術の光源として重要な光源の一つであるレーザ光源の場
合その傾向が強い。また光学系のＮＡを大きくする程、
幾何光学的に無収差に設計する事は困難になり、また焦
点深度も浅くなり使いにくくなる。
解像度を向上させるためには、より短波長の光を用いる
か、ＮＡを大きくすればよい。しかしながら一般に短波
長の光源は実現しにくく、コストも高くなる。特に本技
術の光源として重要な光源の一つであるレーザ光源の場
合その傾向が強い。また光学系のＮＡを大きくする程、
幾何光学的に無収差に設計する事は困難になり、また焦
点深度も浅くなり使いにくくなる。
【０００４】そこでこの理論解像度を更に向上させるた
め、参考文献（Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ、第１５４号、６６頁
から７２頁、１９９２年）に見られるような超解像光学
系を実現する技術が知られている。これは集光レンズに
より集光される有効光束の一部分を遮蔽板でさえぎる事
で、集光スポットを光学系の理論限界より１０から２０
％程度細くすることが可能となる
め、参考文献（Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ、第１５４号、６６頁
から７２頁、１９９２年）に見られるような超解像光学
系を実現する技術が知られている。これは集光レンズに
より集光される有効光束の一部分を遮蔽板でさえぎる事
で、集光スポットを光学系の理論限界より１０から２０
％程度細くすることが可能となる
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超解像
をおこなうと超解像特有のサイドローブ、すなわち集光
スポットの両脇に比較的大きな山が発生し、あたかも三
つ山のような集光スポットとなる問題があった。またこ
のサイドローブを除去するために参考文献（光学、第１
８巻、第１２号、６９１頁から６９２頁、１９８９年）
に見られるようなスリットを用いてサイドローブを除去
する技術も提案されている。しかしスリットずれが生じ
るとサイドローブのみでなく集光スポットも遮蔽してし
まうため、スリットの位置合わせは微妙に行わなければ
ない。さらにはゴミなどがスリットの隙間に付着する問
題も生じる。またスリットを定位置に設置したとして
も、やはりスリットにより光を遮光する以上は、そこで
新たに光の回折が生じ多少のサイドローブが発生する。
をおこなうと超解像特有のサイドローブ、すなわち集光
スポットの両脇に比較的大きな山が発生し、あたかも三
つ山のような集光スポットとなる問題があった。またこ
のサイドローブを除去するために参考文献（光学、第１
８巻、第１２号、６９１頁から６９２頁、１９８９年）
に見られるようなスリットを用いてサイドローブを除去
する技術も提案されている。しかしスリットずれが生じ
るとサイドローブのみでなく集光スポットも遮蔽してし
まうため、スリットの位置合わせは微妙に行わなければ
ない。さらにはゴミなどがスリットの隙間に付着する問
題も生じる。またスリットを定位置に設置したとして
も、やはりスリットにより光を遮光する以上は、そこで
新たに光の回折が生じ多少のサイドローブが発生する。
【０００６】そこで本発明の目的は、上記問題点を解決
し、簡単な方法で超解像光スポットからサイドローブの
成分を除去可能な光学装置を提供するものである。
し、簡単な方法で超解像光スポットからサイドローブの
成分を除去可能な光学装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明においては、コヒ
ーレント光とコヒーレント光を集光する集光レンズを備
えた光学装置において、コヒーレント光をθ度方向及び
ほぼ（θ−９０）度方向の直線偏光に変換して出射する
部位とから構成される旋光光学素子を設置し、θ度方向
の直線偏光に変換して出射する部位は集光レンズにより
利用されるコヒーレント光の有効光束中の光軸を中心と
したほぼ円形領域もしくはほぼ長方形領域に機能し、旋
光光学素子を出射した光束を検波する直線偏光検波素子
を設置した事を特徴とする。
ーレント光とコヒーレント光を集光する集光レンズを備
えた光学装置において、コヒーレント光をθ度方向及び
ほぼ（θ−９０）度方向の直線偏光に変換して出射する
部位とから構成される旋光光学素子を設置し、θ度方向
の直線偏光に変換して出射する部位は集光レンズにより
利用されるコヒーレント光の有効光束中の光軸を中心と
したほぼ円形領域もしくはほぼ長方形領域に機能し、旋
光光学素子を出射した光束を検波する直線偏光検波素子
を設置した事を特徴とする。
【０００８】また旋光光学素子としてコヒーレント光を
互いに同位相のθ度方向及びほぼ（θ−９０）度方向の
直線偏光に変換して出射する部位とから構成される事を
特徴とする。
互いに同位相のθ度方向及びほぼ（θ−９０）度方向の
直線偏光に変換して出射する部位とから構成される事を
特徴とする。
【０００９】さらには直線偏光検波素子の方位は集光レ
ンズによりつくられる超解像光スポットのサイドローブ
の偏光ベクトルと、円形領域もしくは長方形領域を透過
した偏光の偏光ベクトルの合力ベクトルの方位とほぼ直
交して設置した事を特徴とする。
ンズによりつくられる超解像光スポットのサイドローブ
の偏光ベクトルと、円形領域もしくは長方形領域を透過
した偏光の偏光ベクトルの合力ベクトルの方位とほぼ直
交して設置した事を特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明の実施
形態の理解を容易にするために、超解像の理論的解釈に
ついて文献１を参考にして解説する。図３に示す用に光
軸３０１を中心として半径ｒの遮蔽マスク３０２で集光
レンズ３０３の開口を遮蔽した場合を考える。このとき
ｒは有効光束３０４の半径よりは小さいとする。また図
３は簡単のため断面図で描いたが実際は光軸３０１を回
転軸とした回転対称形である。
形態の理解を容易にするために、超解像の理論的解釈に
ついて文献１を参考にして解説する。図３に示す用に光
軸３０１を中心として半径ｒの遮蔽マスク３０２で集光
レンズ３０３の開口を遮蔽した場合を考える。このとき
ｒは有効光束３０４の半径よりは小さいとする。また図
３は簡単のため断面図で描いたが実際は光軸３０１を回
転軸とした回転対称形である。
【００１１】このとき、集光レンズ３０３の焦点である
Ｐ点での光スポット４０１は図４のように考えることが
できる。すなわち有効光束３０４による光スポット４０
２から遮蔽マスク３０２による仮想の光スポット４０３
を差し引いたものとなる。このときＰ点での光スポット
４０１は、有効光束３０４による光スポット４０２より
細くなりまたサイドローブ４０４（すなわち図４で負の
部分）が発生しているのがわかる。またサイドローブは
負の値となっているが、これは光学的に考えれば正の部
分と比べ光波の位相が１８０度シフト、すなわち位相が
反転したことを意味する。またこれと同じ現象は遮蔽マ
スク３０２のかわりに光波の位相を１８０度シフトさせ
る位相板を設置しても同様の効果があることが知られ
る。
Ｐ点での光スポット４０１は図４のように考えることが
できる。すなわち有効光束３０４による光スポット４０
２から遮蔽マスク３０２による仮想の光スポット４０３
を差し引いたものとなる。このときＰ点での光スポット
４０１は、有効光束３０４による光スポット４０２より
細くなりまたサイドローブ４０４（すなわち図４で負の
部分）が発生しているのがわかる。またサイドローブは
負の値となっているが、これは光学的に考えれば正の部
分と比べ光波の位相が１８０度シフト、すなわち位相が
反転したことを意味する。またこれと同じ現象は遮蔽マ
スク３０２のかわりに光波の位相を１８０度シフトさせ
る位相板を設置しても同様の効果があることが知られ
る。
【００１２】次に本発明による第１の実施形態について
図１を用いて説明する。簡単のため断面図で描いたが、
実際は光軸１０１を回転軸とした回転対称形である。コ
ヒーレント光１０２は旋光光学素子１０３を通過する。
このとき、旋光光学素子１０３の中央部分１０４はコヒ
ーレント光１０２をＸ軸方向の直線偏光として射出す
る。また中央部分１０４以外の部分である輪帯部分１０
５はコヒーレント光１０２をＹ軸方向の直線偏光として
射出する。ここで簡単のため直線偏光の方向をＹ軸方向
とＸ軸方向にしたが、互いに直交関係を満たしていれば
個々の方向は構わない。旋光光学素子１０３を通過した
有効光束１０６は集光レンズ１０７によりＰ点に集光さ
れる。このとき参考文献Ｐ２３０７６（特開平）に示さ
れるようにＰ点では超解像現象が生じる。すなわち中央
部分１０４を通過した光束と輪帯部分１０５を通過した
光束は互いに直交した直線偏光である。したがって直交
した直線偏光は互いに干渉しないことが知られるため、
中央部分１０４は輪帯部分１０５に対してあたかも遮蔽
マスクをされたかのごとく振る舞う。
図１を用いて説明する。簡単のため断面図で描いたが、
実際は光軸１０１を回転軸とした回転対称形である。コ
ヒーレント光１０２は旋光光学素子１０３を通過する。
このとき、旋光光学素子１０３の中央部分１０４はコヒ
ーレント光１０２をＸ軸方向の直線偏光として射出す
る。また中央部分１０４以外の部分である輪帯部分１０
５はコヒーレント光１０２をＹ軸方向の直線偏光として
射出する。ここで簡単のため直線偏光の方向をＹ軸方向
とＸ軸方向にしたが、互いに直交関係を満たしていれば
個々の方向は構わない。旋光光学素子１０３を通過した
有効光束１０６は集光レンズ１０７によりＰ点に集光さ
れる。このとき参考文献Ｐ２３０７６（特開平）に示さ
れるようにＰ点では超解像現象が生じる。すなわち中央
部分１０４を通過した光束と輪帯部分１０５を通過した
光束は互いに直交した直線偏光である。したがって直交
した直線偏光は互いに干渉しないことが知られるため、
中央部分１０４は輪帯部分１０５に対してあたかも遮蔽
マスクをされたかのごとく振る舞う。
【００１３】ここで図１のＰ点に形成される超解像光ス
ポットの形状を図５（ａ）を用いて考える。前述の図４
の説明からわかるように有効光束１０５による光スポッ
ト５０２から中央部分１０４による光スポット５０３を
差し引いたものが超解像光スポット５０１である。しか
し図４の場合と異なるのは参考文献Ｐ２３０７６（特開
平）にも記述されているように、Ｐ点に形成される実際
の光スポット５０４は超解像光スポット５０１の強度
（すなわち絶対値）と中央部分１０４による光スポット
５０３の強度を足したもので図５（ｂ）のようになる。
すなわち直交した直線偏光は干渉はしないが強度として
は足し合わさるからである。
ポットの形状を図５（ａ）を用いて考える。前述の図４
の説明からわかるように有効光束１０５による光スポッ
ト５０２から中央部分１０４による光スポット５０３を
差し引いたものが超解像光スポット５０１である。しか
し図４の場合と異なるのは参考文献Ｐ２３０７６（特開
平）にも記述されているように、Ｐ点に形成される実際
の光スポット５０４は超解像光スポット５０１の強度
（すなわち絶対値）と中央部分１０４による光スポット
５０３の強度を足したもので図５（ｂ）のようになる。
すなわち直交した直線偏光は干渉はしないが強度として
は足し合わさるからである。
【００１４】次に図５において各光スポットの偏光状態
と相対位相について考える。まず中央部分１０４による
光スポット５０３はＸ軸方向に直線偏光している。また
超解像光スポット５０１はＹ軸方向に直線偏光している
が、サイドローブの部分はサイドローブ以外の部分と比
べ位相が反転し、マイナスＹ軸方向に直線偏光している
と考えることができる。ここで中央部分１０４による光
スポット５０３と超解像光スポット５０１を足し合わせ
た場合の偏光ベクトルを考える。図６（ａ）に示される
ように中央部分１０４の偏光ベクトル６０１と、超解像
光スポット５０１のサイドローブの偏光ベクトル６０２
を足し合わせると合力ベクトル６０３ａとなり直線偏光
となる。すなわち直線偏光どうしが同位相あるいは１８
０度（もしくはそれらの整数倍）位相がづれて重ね合わ
さってもその合力はまた直線偏光である。同様に中央部
分１０４の偏光ベクトル６０１と、超解像光スポット５
０１のサイドローブ以外の偏光ベクトル６０４を足し合
わせた合力ベクトル６０３ｂは図６（ｂ）のように表さ
れ直線偏光でありその方位は合力ベクトル６０３（ａ）
とは異なる。
と相対位相について考える。まず中央部分１０４による
光スポット５０３はＸ軸方向に直線偏光している。また
超解像光スポット５０１はＹ軸方向に直線偏光している
が、サイドローブの部分はサイドローブ以外の部分と比
べ位相が反転し、マイナスＹ軸方向に直線偏光している
と考えることができる。ここで中央部分１０４による光
スポット５０３と超解像光スポット５０１を足し合わせ
た場合の偏光ベクトルを考える。図６（ａ）に示される
ように中央部分１０４の偏光ベクトル６０１と、超解像
光スポット５０１のサイドローブの偏光ベクトル６０２
を足し合わせると合力ベクトル６０３ａとなり直線偏光
となる。すなわち直線偏光どうしが同位相あるいは１８
０度（もしくはそれらの整数倍）位相がづれて重ね合わ
さってもその合力はまた直線偏光である。同様に中央部
分１０４の偏光ベクトル６０１と、超解像光スポット５
０１のサイドローブ以外の偏光ベクトル６０４を足し合
わせた合力ベクトル６０３ｂは図６（ｂ）のように表さ
れ直線偏光でありその方位は合力ベクトル６０３（ａ）
とは異なる。
【００１５】図６（ａ）、（ｂ）からわかるように図１
において合力ベクトル６０３ａの方位と直交した方位を
持つ直線偏光検波素子１０８を旋光光学素子１０３の直
後に設置すれば合力ベクトル６０３ａを消滅させること
ができる。このとき合力ベクトル６０３ｂは消滅しない
こともわかる。合力ベクトル６０３ａは超解像光スポッ
ト５０１のサイドローブの成分を含んでいるため、結果
として図１のＰ点にできる超解像光スポット５０１のサ
イドローブを除去できる。また図６からサイドローブを
消滅させるには直線偏光検波素子１０８の方位θは、Ｙ
軸方向から測りＸ軸方向に向かって０度以上、９０度以
下の範囲に存在することがわかる。さらに詳しくは中央
部分１０４による光スポットの偏光ベクトル６０１の大
きさが小さいほど、よって中央部分１０４の面積が小さ
いほどθは９０度に近づく。
において合力ベクトル６０３ａの方位と直交した方位を
持つ直線偏光検波素子１０８を旋光光学素子１０３の直
後に設置すれば合力ベクトル６０３ａを消滅させること
ができる。このとき合力ベクトル６０３ｂは消滅しない
こともわかる。合力ベクトル６０３ａは超解像光スポッ
ト５０１のサイドローブの成分を含んでいるため、結果
として図１のＰ点にできる超解像光スポット５０１のサ
イドローブを除去できる。また図６からサイドローブを
消滅させるには直線偏光検波素子１０８の方位θは、Ｙ
軸方向から測りＸ軸方向に向かって０度以上、９０度以
下の範囲に存在することがわかる。さらに詳しくは中央
部分１０４による光スポットの偏光ベクトル６０１の大
きさが小さいほど、よって中央部分１０４の面積が小さ
いほどθは９０度に近づく。
【００１６】直線偏光検波素子１０８は旋光光学素子１
０３の直後に必ずしも置かなくて良い。しかしフーリエ
結像論から考えれば、レンズの集光点に集まる光スポッ
トの成分はレンズの直後では有効光束全体に一様に広が
っているが、集光点に近づくほど一様性がなくなる。す
なわち図６で合力ベクトル６０３ａ及び６０４ｂの方向
は集光レンズ１０７の直後ではＸＹ平面上のどの部分を
とっても一様である。別の言い方をすれば超解像光スポ
ット５０１のサイドローブの成分は集光レンズ１０６の
直後では有効光束１０６中に一様に広がっている。しか
し集光点Ｐに近づくほどだんだんと光スポットが結像さ
れるのでその一様性が失われてしまう。すなわち直線偏
光検波素子１０８を集光点Ｐに近づけすぎると、ＸＹ平
面上で部分的にしかサイドローブの成分を除去できなく
なり都合が悪い。
０３の直後に必ずしも置かなくて良い。しかしフーリエ
結像論から考えれば、レンズの集光点に集まる光スポッ
トの成分はレンズの直後では有効光束全体に一様に広が
っているが、集光点に近づくほど一様性がなくなる。す
なわち図６で合力ベクトル６０３ａ及び６０４ｂの方向
は集光レンズ１０７の直後ではＸＹ平面上のどの部分を
とっても一様である。別の言い方をすれば超解像光スポ
ット５０１のサイドローブの成分は集光レンズ１０６の
直後では有効光束１０６中に一様に広がっている。しか
し集光点Ｐに近づくほどだんだんと光スポットが結像さ
れるのでその一様性が失われてしまう。すなわち直線偏
光検波素子１０８を集光点Ｐに近づけすぎると、ＸＹ平
面上で部分的にしかサイドローブの成分を除去できなく
なり都合が悪い。
【００１７】本実施例においては、中央部分１０４は円
形であったが、長方形の場合は超解像が一方向にのみに
生じることが知られる。すなわち仮に有効光束のＹ軸方
向のみにすべておおうような長方形であった場合はＸ軸
方向のみ超解像が生じる事が知られる。この場合も先と
同様にサイドローブとメインローブの偏光状態は異な
り、直線偏光検波素子でサイドローブを除去可能とな
る。
形であったが、長方形の場合は超解像が一方向にのみに
生じることが知られる。すなわち仮に有効光束のＹ軸方
向のみにすべておおうような長方形であった場合はＸ軸
方向のみ超解像が生じる事が知られる。この場合も先と
同様にサイドローブとメインローブの偏光状態は異な
り、直線偏光検波素子でサイドローブを除去可能とな
る。
【００１８】（第２の実施形態）図２に本発明による第
２の実施形態を示す。旋光光学素として偏光板を用いた
ものである。簡単のため断面図で描いたが、実際は光軸
２０１を回転軸とした回転対称形である。コヒーレント
光２０２は旋光光学素子２０３を通過する。このとき旋
光光学素子２０３の中央の円形部分（斜線部）はＸ軸方
向の直線偏光出射軸を持つＸ軸偏光板２０４から構成さ
れ、残りの輪帯部分はＹ軸方向の直線偏光出射軸を持つ
Ｙ軸偏光板２０５から構成される。
２の実施形態を示す。旋光光学素として偏光板を用いた
ものである。簡単のため断面図で描いたが、実際は光軸
２０１を回転軸とした回転対称形である。コヒーレント
光２０２は旋光光学素子２０３を通過する。このとき旋
光光学素子２０３の中央の円形部分（斜線部）はＸ軸方
向の直線偏光出射軸を持つＸ軸偏光板２０４から構成さ
れ、残りの輪帯部分はＹ軸方向の直線偏光出射軸を持つ
Ｙ軸偏光板２０５から構成される。
【００１９】旋光光学素子２０３を通過した有効光束２
０６は集光レンズ２０７によりＰ点に集光される。この
ときＰ点では超解像現象が生じる。またこのとき直線偏
光検波素子２０８を旋光光学素子２０３の直後に設置す
れば前述したように超解像スポットからサイドローブを
消去可能である。
０６は集光レンズ２０７によりＰ点に集光される。この
ときＰ点では超解像現象が生じる。またこのとき直線偏
光検波素子２０８を旋光光学素子２０３の直後に設置す
れば前述したように超解像スポットからサイドローブを
消去可能である。
【００２０】
【発明の効果】今までの説明から明らかなように、本発
明による旋光光学素子と直線偏光検波素子を用いた光学
装置においては、簡単な構成で超解像特有のサイドロー
ブを消去することができる。また本発明を光ディスクの
ピックアップ光学系に応用する場合においては、直線偏
光検波素子を旋光光学素子の直後に設置する必要は必ず
しもない。この場合は光信号検出器の手前に直線偏光検
波素子を設置すればよい。その結果、検出信号からサイ
ドローブの成分を除去できる。すなわち光ディスク上に
サイドローブを持った超解像スポットが集光しサイドロ
ーブが目的外のピットを読み取って反射してきても、光
信号検出器に集光する前にサイドローブの成分を除去す
れば十分である。このようにすれば光ディスク上に光ス
ポットが集光される途中に直線偏光検波素子を設置する
必要がないため光利用効率が高くなる利点がある。
明による旋光光学素子と直線偏光検波素子を用いた光学
装置においては、簡単な構成で超解像特有のサイドロー
ブを消去することができる。また本発明を光ディスクの
ピックアップ光学系に応用する場合においては、直線偏
光検波素子を旋光光学素子の直後に設置する必要は必ず
しもない。この場合は光信号検出器の手前に直線偏光検
波素子を設置すればよい。その結果、検出信号からサイ
ドローブの成分を除去できる。すなわち光ディスク上に
サイドローブを持った超解像スポットが集光しサイドロ
ーブが目的外のピットを読み取って反射してきても、光
信号検出器に集光する前にサイドローブの成分を除去す
れば十分である。このようにすれば光ディスク上に光ス
ポットが集光される途中に直線偏光検波素子を設置する
必要がないため光利用効率が高くなる利点がある。
【００２１】また、光ディスク基板等が大きな複屈折を
持つ場合は、光ディスクを反射あるいは透過した超解像
スポットのサイドローブ部分がつくる合力ベクトルが楕
円偏光になる可能性があり、直線偏光検波素子で完全に
は除去できなくなる。その場合は、旋光光学素子に故意
に複屈折性を持たせ、光ディスク基板等の複屈折とキャ
ンセルするようにすればよい。ただしこの場合は、超解
像効果は少なくなる可能性もある。
持つ場合は、光ディスクを反射あるいは透過した超解像
スポットのサイドローブ部分がつくる合力ベクトルが楕
円偏光になる可能性があり、直線偏光検波素子で完全に
は除去できなくなる。その場合は、旋光光学素子に故意
に複屈折性を持たせ、光ディスク基板等の複屈折とキャ
ンセルするようにすればよい。ただしこの場合は、超解
像効果は少なくなる可能性もある。
【００２２】また本実施例においては旋光光学素子とし
て偏光板を用いたが、他の素子たとえば半波長板などの
水晶位相板、固体結晶、液晶もしくはコレステリック液
晶などの複屈折性素子を用いても構わない。特に液晶を
用いた場合は、電気信号で簡単に複屈折性を制御できる
ので、コヒーレント光の波長が変動したりした際にも都
合がよい。
て偏光板を用いたが、他の素子たとえば半波長板などの
水晶位相板、固体結晶、液晶もしくはコレステリック液
晶などの複屈折性素子を用いても構わない。特に液晶を
用いた場合は、電気信号で簡単に複屈折性を制御できる
ので、コヒーレント光の波長が変動したりした際にも都
合がよい。
【図１】本発明の第１の実施形態における光学装置の構
成例である。
成例である。
【図２】本発明の第２の実施形態における光学装置の他
の構成例である。
の構成例である。
【図３】超解像光学装置の原理を説明する図である。
【図４】超解像光学装置によりつくられる集光スポット
を説明する図である。
を説明する図である。
【図５】本発明の光学装置でつくられる超解像された集
光スポットを表す図である。
光スポットを表す図である。
【図６】本発明の超解像された集光スポットの偏光状態
を表す図である。
を表す図である。
１０１、２０１、３０１、光軸 １０２、２０２、コヒーレント光 １０３、２０３、旋光光学素子 １０４、中央部分 １０５、輪帯部分 １０６、２０６、３０４、有効光束 １０７、２０７、３０３、集光レンズ １０８、２０８、直線偏光検波素子 ２０４、Ｘ軸偏光板 ２０５、Ｙ軸偏光板 ３０２、遮蔽マスク ４０１、光スポット ４０２、有効光束３０４による光スポット ４０３、遮蔽マスク３０２による仮想の光スポット ４０４、サイドローブ ５０１、超解像光スポット ５０２、有効光束１０５による光スポット ５０３、中央部分１０４による光スポット ５０４、実際の光スポット ６０１、中央部分１０４による偏光ベクトル ６０２、超解像光スポット５０１のサイドローブの偏光
ベクトル ６０３ａ、６０３ｂ、合力ベクトル ６０４、超解像光スポット５０１のサイドローブ以外の
偏光ベクトル
ベクトル ６０３ａ、６０３ｂ、合力ベクトル ６０４、超解像光スポット５０１のサイドローブ以外の
偏光ベクトル
Claims (4)
- 【請求項１】 コヒーレント光と該コヒーレント光を集
光する集光レンズを備えた光学装置において、該コヒー
レント光をθ度方向及びほぼ（θ−９０）度方向の直線
偏光に変換して出射する部位とから構成される旋光光学
素子を設置し、該θ度方向の直線偏光に変換して出射す
る部位は該集光レンズにより利用される該コヒーレント
光の有効光束中の光軸を中心としたほぼ円形領域もしく
はほぼ長方形領域に機能し、該旋光光学素子を出射した
光束を検波する直線偏光検波素子を設置した事を特徴と
した光学装置。 - 【請求項２】 旋光光学素子として該コヒーレント光を
互いに同位相のθ度方向及びほぼ（θ−９０）度方向の
直線偏光に変換して出射する部位とから構成することを
特徴とする請求項１記載の光学装置。 - 【請求項３】 直線偏光検波素子の方位は該集光レンズ
によりつくられる超解像光スポットのサイドローブの偏
光ベクトルと、該円形領域もしくは該長方形領域を出射
した直線偏光の偏光ベクトルの合力ベクトルの方位とほ
ぼ直交して設置することを特徴とする請求項１記載の光
学装置。 - 【請求項４】 直線偏光検波素子の方位は該集光レンズ
によりつくられる超解像スポットのサイドローブの偏光
ベクトルと、該円形領域もしくは該長方形領域を出射し
た直線偏光の偏光ベクトルの合力ベクトルの方位とほぼ
直交して設置することを特徴とする請求項２記載の光学
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11173943A JP2000356758A (ja) | 1999-03-15 | 1999-06-21 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6767699 | 1999-03-15 | ||
| JP10919699 | 1999-04-16 | ||
| JP11-67676 | 1999-04-16 | ||
| JP11-109196 | 1999-04-16 | ||
| JP11173943A JP2000356758A (ja) | 1999-03-15 | 1999-06-21 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000356758A true JP2000356758A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=27299522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11173943A Pending JP2000356758A (ja) | 1999-03-15 | 1999-06-21 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000356758A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009025817A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-02-05 | Thomson Licensing | 光学記憶システム用のビーム整形器 |
| CN112505934A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-16 | 西安工业大学 | 一种相干度和偏振度可调的光源系统及其调控方法 |
| US11835330B2 (en) | 2021-02-03 | 2023-12-05 | Quality Vision International Inc. | Partial coherence mitigation in video measurement systems via illumination apodization |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP11173943A patent/JP2000356758A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009025817A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-02-05 | Thomson Licensing | 光学記憶システム用のビーム整形器 |
| CN112505934A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-16 | 西安工业大学 | 一种相干度和偏振度可调的光源系统及其调控方法 |
| CN112505934B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-05-17 | 西安工业大学 | 一种相干度和偏振度可调的光源系统及其调控方法 |
| US11835330B2 (en) | 2021-02-03 | 2023-12-05 | Quality Vision International Inc. | Partial coherence mitigation in video measurement systems via illumination apodization |
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